Padronização de dispositivo organ-on-chip para estudo da interface materno-fetal

Abstract

A invasão microbiana da cavidade amniótica e o processo inflamatório associado a essa condição continuam sendo a causa chave do parto pré-termo espontâneo (PPT). Dentre os principais microrganismos associados a essa invasão, destacam-se aqueles que compõem o core patológico da vaginose bacteriana (VB). Apesar da infecção da cavidade amniótica estar bem estabelecida como a principal causa do PPT, existe uma complexidade dessa infecção, uma vez que possui diferentes comunidades bacterianas, interações entre espécies, resposta à antibióticos e resultados clínicos distintos. Uma limitação envolvendo estudos sobre PPT e sua associação à invasão da cavidade amniótica, reside nas limitações impostas pelos atuais métodos de pesquisa. Para superar essas limitações, surge o organ-on-chip (OOC), capaz de recriar com verossimilidade as respostas e funções dos organismos vivos. Em 2020, Richardson et al., propuseram um dispositivo capaz de recriar a interface materno-fetal (FMi-OOC) e de manter as principais características celulares encontradas in vivo. Objetivo: padronizar a produção de dispositivos de organ-on-chip para a interface materno-fetal (FMi-OOC) em nossa Universidade, em parceria com Menon Lab (Texas), para uso dessa plataforma para estudo da dinâmica do tráfego de espécies bacterianas pertencentes ao core patológico da vaginose bacteriana ao longo dos tecidos gestacionais. Metodologia e resultados: Design dos dispositivos: O dispositivo organ-on-chip da interface materno-fetal (FMi-OOC) possui quatro câmaras interligadas por microcanais, cada uma destinada a abrigar diferentes tipos celulares. Enquanto no Menon Lab os chips são produzidos por soft lithography, nossa equipe utilizou a impressão 3D. Assim, ajustes no design foram realizados para garantir a funcionalidade e a integridade do dispositivo produzido; Confecção do molde do FMi-OOC por impressão 3D: A impressão foi realizada na impressora Elegoo Mars 2 Pro (Elegoo), resumidamente, uma fonte de luz ultravioleta (UV) é projetada diretamente sobre a resina fotocurável que enrijece; Confecção dos FMi-OOCs: FMi-OOCs foram feitos de polidimetilsiloxano (PDMS) colocado no molde e curado a 85°C por 45-60 minutos. O chip e o substrato de vidro foram levados a um forno de fusão por ozônio por 5 minutos para assegurar a ligação; Confecção dos reservatórios do FMi-OOCs: Os reservatórios dos OOCs foram fabricados no Menon Lab (UTMB – Galveston) também por impressão 3D e PDMS. Cada reservatório combinou com uma câmara de cultura celular diferente; Cultura de células amnióticas epiteliais imortalizadas (hFMAECs): o cultivo foi realizado em meio KSFM, após o plaqueamento no chip as células mantiveram sua integridade morfológica e a capacidade de migrar entre diferentes câmaras; Cultura de bactéria: Lactobacillus crispatus, Lactobacillus iners e Fusobacterium nucleatum foram cultivados em meios específicos e as unidades formadoras de colônias foram determinadas por diluição em série. Conclusão: a padronização dos dispositivos apresentou resultados promissores, com a manutenção de culturas celulares preservando viabilidade e morfologia adequadas ao mesmo tempo que conservou características essenciais como a capacidade de migração.